味精生产
味精的生产技术

蛋白质一般来自植物性蛋白质原料,如面筋,豆饼,玉
米蛋白等。方法是借盐酸在高温和较长时间条件下水解,一 般要150℃1.5小时或者110℃24小时才能水解完全。由水解 液提取谷氨酸可采用盐酸法和中和法两种方法,前者是利用 谷氨酸盐酸法在浓盐酸中溶解度极小的特性,将溶液浓缩, 提高盐酸的含量,则谷氨酸盐酸盐结晶析出,经与其他氨基 酸分离后再加碱中和至谷氨酸等电点pH3.2,是谷氨酸析出 :
质量标准 规格 指标
项目
单位
晶体
粉状
95%味精 95%味精 80%味精
追根求源
尽管味精广泛存在于日常食品中,但谷氨酸以及其它胺 基酸对于增强食物鲜味的作用,在20世纪早期,才被人们科 学地认识到。1907年,日本东京帝国大学的研究员池田菊苗 发现了一种,昆布(海带)汤蒸发后留下的棕色晶体,即谷 氨酸。这些晶体,尝起来有一种难以描述但很不错的味道。 这种味道,池田在许多食物中都能找到踪迹,尤其是在海带 中。池田教授将这种味道称为“鲜味”。继而,他为大规模生 产谷氨酸晶体的方法申请了专利。池田教授将谷氨酸钠称为 “味之素”。这种风靡整个日本的“味之素”,很快传入中国, 改名叫“味精”。不久,味精风靡全世界,成为人们不可缺少 的调味品。
味精的生产全过程可以划分为四个工艺阶段:
①原料的预处理及淀粉水解糖的制备 液化和糖化,淀粉先要经过液化阶段,然后再与淀粉酶作用 进入糖化阶段。
②种子扩大培养及谷氨酸发酵 谷氨酸发酵是一个复杂的微生物成长过程,谷氨酸菌摄取原 料的营养,并通过体内特定的酶进行复杂的生化反应。
COOH ︱ (CH2)2 ︱ CHNH+2CLˉ + NaOH
COOH ︱ (CH2)2 ︱
→ CHNH2 + NaCL + H2O
味精的生产技术

化学性质:
⑴ 谷氨酸可以与酸作用
⑵ 谷氨酸与碱作用 ①与氢氧化钠反应生成谷氨酸单钠、二钠和水 ②与碳酸钠反应生成谷氨酸单钠、二钠和水,放出二氧化碳
⑶ 加热 谷氨酸长期加热,经脱水后生成焦谷氨酸(无鲜味) ⑷ 谷氨酸与亚硝酸作用 谷氨酸与亚硝酸反应生成羟基酸,释放 出氮气 ⑸ 谷氨酸的脱羧作用 在谷氨酸脱羧酶的催化下,谷氨酸生成 γ-氨基丁酸和二氧化碳
应用领域 1.食品工业 在食品方面作为一种食品添加剂,最重要的功能在于产 生“鲜味”;另外还可以改善和加强食品的自然风味,克 服异味。 2.医药工业 谷氨酸进入胃肠后,很快参与体内的正常的物质代谢过 程;当葡萄糖供应不足时,谷氨酸还能及时替补作为脑组 织的能源,改善脑组织的机能;谷氨酸能与人体内血氨结 合生成无毒的谷氨酰胺,具有保肝的重要生理功能并辅助 治疗肝病、肝功能不全、肝功能受损及肝昏迷; 3.制造工业 焦谷氨酸钠(味精脱水生成的产物)具有极强的吸湿性, 能保持皮肤湿润,防止干燥,增强皮肤和毛发的柔软和弹 力。 4.农业领域 作为植物生长调节剂,谷氨酸可增加柑橘果实的含糖量, 降低酸度。
二· 味精的功能及用途:
功能: 味精可以增进人们的食欲,提高人体对其他各种食 物的吸收能力,对人体有一定的滋补作用。因为味精里含 有大量的谷氨酸,是人体所需要的一种氨基酸,96%能被 人体吸收,形成人体组织中的蛋白质。它还能与血氨结合, 形成对机体无害的谷氨酰胺,解除组织代谢过程中所产生 的氨的毒性作用。又能参与脑蛋白质代谢和糖代谢,促进 氧化过程,对中枢神经系统的正常活动起良好的作用。味 精中的主要成分谷氨酸钠还具有治疗慢性肝炎、肝昏迷、 神经衰弱、癫痫病、胃酸缺乏等病的作用。 应用: 食品风味增强剂,医药(肝脏病患的辅助药物,神 经中枢及大脑皮质的补剂,药用谷氨酸内服片,谷氨酸钠 注射液,谷氨酸钙注射液,乙酰谷氨酸注射液等),还可 用于日用品工业,如用焦谷氨酸钠制高级润肤剂等。
(完整版)味精的生产工艺流程简介

1 味精的生产工艺流程简介味精的生产一般分为制糖、谷氨酸发酵、中和提取及精制等 4 个主要工序。
1 .1 液化和糖化因为大米涨价,目前大多数味精厂都使用淀粉作为原材料。
淀粉先要经过液化阶段。
然后在与 B 一淀粉酶作用进入糖化阶段。
首先利用一淀粉酶将淀粉浆液化,降低淀粉粘度并将其水解成糊精和低聚糖,应为淀粉中蛋白质的含量低于原来的大米,所以经过液化的混合液可直接加入糖化酶进入糖化阶段,而不用像以大米为原材料那样液化后需经过板筐压滤机滤去大量蛋白质沉淀。
液化过程中除了加淀粉酶还要加氯化钙,整个液化时间约30min 。
一定温度下液化后的糊精及低聚糖在糖化罐内进一步水解为葡萄糖。
淀粉浆液化后,通过冷却器降温至60 C进入糖化罐,加入糖化酶进行糖化。
糖化温度控制在60 C左右,PH值4 . 5,糖化时间18-32h。
糖化结束后,将糖化罐加热至80 85 C,灭酶30min。
过滤得葡萄糖液,经过压滤机后进行油水分离(一冷分离,二冷分离),再经过滤后连续消毒后进入发酵罐。
1. 2 谷氨酸发酵发酵谷氨酸发酵过程消毒后的谷氨酸培养液在流量监控下进入谷氨酸发酵罐,经过罐内冷却蛇管将温度冷却至32 C,置入菌种,氯化钾、硫酸锰、消泡剂及维生素等,通入消毒空气,经一段时间适应后,发酵过程即开始缓慢进行。
谷氨酸发酵是一个复杂的微生物生长过程,谷氨酸菌摄取原料的营养,并通过体内特定的酶进行复杂的生化反应。
培养液中的反应物透过细胞壁和细胞膜进入细胞体内,将反应物转化为谷氨酸产物。
整个发酵过程一般要经历 3 个时期,即适应期、对数增长期和衰亡期。
每个时期对培养液浓度、温度、PH 值及供风量都有不同的要求。
因此,在发酵过程中,必须为菌体的生长代谢提供适宜的生长环境。
经过大约34 小时的培养,当产酸、残糖、光密度等指标均达到一定要求时即可放罐。
1 .3 谷氨酸提取与谷氨酸钠生产工艺该过程在提取罐中进行。
利用氨基酸两性的性质,谷氨酸的等电点在为pH3 .0 处,谷氨酸在此酸碱度时溶解度最低,可经长时间的沉淀得到谷氨酸。
(完整版)味精的生产工艺

味精的生产工艺味精的生产工艺味精是调味料的一种,主要成分为谷氨酸钠。
谷氨酸钠是一种氨基酸谷氨酸的钠盐。
是一种无嗅无色的晶体,在232℃时解体熔化.谷氨酸钠的水溶性很好,在100毫升水中可以溶解74克谷氨酸钠。
味精是一种很好的调味品,易溶于水,能给植物性食物以鲜味,给肉食品店以香味.在汤、菜中放入少许味精,会使其味道更鲜美。
味精的主要成分-—谷氨酸钠进入肠胃以后,很快分解出谷氨酸,谷氨酸是由蛋白质分解的产物,是氨基酸的一种,可以被人体直接吸收,在人体内能起来改善和保持大脑机能的作用。
谷氨酸钠在100℃时就会被分解破坏,因此,做汤、烧菜时放味精,能够使味精分解,大部分谷氨酸钠变成焦谷氨酸钠。
这样不但丧失了味精的鲜味,而且所分解出的焦谷氨酸钠还有一定的毒性。
所以不要将味精与汤、菜放在一起长时间煎煮,必须在汤、菜做好之后再放。
碱性食品不宜使用味精,因为碱会使味精发生化学变化,产生一种具有不良气味的谷氨酸二钠,失去调味作用。
一、谷氨酸发酵以糖蜜和淀粉为主要原料.1、糖蜜:是制糖工厂的副产物,分为甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜两大类,其中含较多的可发酵性糖,总糖含量:甘蔗糖蜜54。
8%,甜菜糖蜜49.4%;总糖中主要是可发酵性糖.2 糖蜜的处理目的:降低生物素的含量。
方法:活性炭吸附法:用量为糖蜜的30%—40%水解活性碳处理法:盐酸+活性碳树脂处理法:(1)糖蜜中糖浓度高,必须进行稀释,一般稀释至18~20%.(2)糖蜜中杂质很多,如黑色素、灰分等,必须进行澄清、过滤。
一般采用加酸静置,加酸调pH 3.0~3。
8,并定时通风,除溶液中的SO2、NO2等有害性挥发成分。
(3)糖蜜中的含氮物质较少,应补充营养盐,如硫酸氨,磷酸钙等物质.(4)调pH 7.0~7.5。
(5)灭菌:80~90℃。
3 淀粉质原料:薯类、玉米、小麦、大米等。
直链淀粉占17%—27%,其余为支链淀粉。
淀粉的水解有多种方法:酸解、酶解,酸酶结合法等,(1)、酸解法工艺:原料调浆→ 糖化→ 冷却→ 中和脱色→ 过滤除杂→糖液② 淀粉酸解法工艺要点:糖化条件的控制,淀粉乳浓度:10-110Be酸种类与用量:盐酸干淀粉的0.6%,糖化温度和时间:蒸汽直接加热133℃,25min,138℃,15min加酸方式:先加1/3,后2/3.糖化终点判定酒精法,酸解结束前,将少量酸解液滴入无水酒精中,若无白色沉淀出现,表示淀粉水解完全。
味精的生产工艺流程

味精的生产工艺流程味精,也称为谷氨酸钠,是一种食品添加剂,能够增加食物的味道,并提高食物的鲜美程度。
下面将为你介绍味精的生产工艺流程。
味精的生产主要分为五个步骤:玉米淀粉处理、发酵、糖化、提取和结晶。
第一步:玉米淀粉处理。
玉米是味精的主要原料,首先将玉米浸泡在水中,以去除表面的杂质。
然后将玉米研磨成细粉,再把细粉进行筛分,以去除较粗的颗粒。
接下来的步骤是加热和酸化处理,将细粉与酸混合,使细粉中的蛋白质水解为谷氨酸。
第二步:发酵。
将处理过的玉米淀粉溶液加入到发酵罐中,然后添加适量的发酵剂,通常使用谷氨酸盐菌,它能够加速谷氨酸的生成。
发酵过程中,细菌将玉米淀粉中的葡萄糖转化为谷氨酸。
发酵需要一定的时间,通常需要5-7天。
第三步:糖化。
发酵完成后,将发酵液进行糖化处理。
糖化是将淀粉转化为糖的化学反应。
首先将发酵液进行加热,然后加入糖化酶。
糖化酶能够将淀粉分解成糖,进一步增加谷氨酸的含量。
糖化过程通常需要进行一段时间,以确保糖化酶充分作用。
第四步:提取。
糖化完成后,将混合物进行过滤和脱色,以去除杂质和颜色。
然后经过一系列的浓缩、结晶和干燥步骤,将谷氨酸提取出来。
提取过程中,溶液经过蒸馏和浓缩,谷氨酸浓度逐渐增加。
接下来的结晶步骤中,将谷氨酸溶液进行冷却,使谷氨酸结晶出来。
最后,将谷氨酸晶体进行干燥,得到味精的成品。
第五步:包装和质检。
经过上述工艺流程生产出的味精,需要进行包装和质检。
通常将味精用袋子或罐子进行包装,并在包装上标明产品的成分、规格等信息。
然后对产品进行质量检查,包括外观、味道等项目。
以上就是味精的生产工艺流程。
味精不仅在家庭烹饪中广泛应用,也是食品加工行业中的重要原料。
在生产过程中,需要严格控制各个环节的质量,以保证味精的安全和质量。
味精制作工艺流程

味精制作工艺流程味精,又称谷氨酸钠,是一种常用的调味品,具有增强食物鲜味的作用。
味精的制作工艺流程经过多道工序,包括发酵、提取、结晶等环节。
下面将详细介绍味精的制作工艺流程。
1. 原料准备。
味精的主要原料是淀粉和氨基酸。
淀粉可以来自玉米、小麦等作物,氨基酸则可以通过发酵提取,常用的发酵菌有大肠杆菌、放线菌等。
此外,制作味精还需要一定数量的水和氢氧化钠。
2. 发酵。
首先,将淀粉和氨基酸溶解在水中,然后加入适量的氢氧化钠,调节pH值。
接下来,将发酵菌接种到溶液中,放置在适温下进行发酵。
发酵的时间一般为1-2天,待溶液中的氨基酸得到充分转化后,即可进行下一步工艺。
3. 提取。
发酵结束后,将发酵液进行提取。
首先通过过滤等方式将固体颗粒去除,得到含有氨基酸的溶液。
然后通过蒸发浓缩的方式,将溶液中的水分逐渐蒸发,得到浓缩的氨基酸溶液。
4. 结晶。
浓缩的氨基酸溶液经过进一步处理,使其达到一定的纯度和结晶度。
通常采用结晶法,将氨基酸溶液缓慢冷却,使其中的氨基酸逐渐结晶沉淀。
然后通过过滤、洗涤等步骤,将结晶的氨基酸进行分离和纯化,得到味精的粗品。
5. 精制。
粗品经过进一步的精制工艺,包括溶解、再结晶、干燥等步骤,使味精的纯度达到要求。
在溶解过程中,可以根据需要加入一定量的辅料,如结晶助剂、防结块剂等。
然后通过再结晶和干燥,得到成品味精。
6. 包装。
最后,成品味精经过质量检验合格后,进行包装。
常见的包装方式有塑料袋、桶装等,包装过程需要严格遵守卫生标准和质量要求。
通过以上工艺流程,味精的制作过程完成。
这一系列工序的严谨操作和精密控制,确保了味精的质量和安全。
同时,不断改进工艺流程和技术手段,也为味精的生产提供了更高的效率和更好的品质。
味精的生产工艺说明

味精的生产工艺说明一、味精及其生理作用1. 味精的种类按谷氨酸的含量分类: 99%、95%、90%、80%四种按外观形状分类:结晶味精、粉末味精2.味精的生理作用和安全性(1)参与人体代谢活动:合成氨基酸(2)作为能源(3)解氨毒味精的毒性试验表明是安全的。
二、味精的生产方法味精的生产方法:水解法、发酵法、合成法和提取法。
1、水解原理:蛋白质原料经酸水解生成谷氨酸,利用谷氨酸盐酸盐在盐酸中的溶解度最小的性质,将谷氨酸分离提取出来,再经中和处理制成味精。
生产上常用的蛋白质原料——面筋、大豆及玉米等。
水解中和,提取蛋白质原料——谷氨酸————味精2、发酵法原理:淀粉质原料水解生成葡萄糖,或直接以糖蜜或醋酸为原料,利用谷氨酸生产菌生物合成谷氨酸,然后中和、提取制得味精。
淀粉质原料—→糖液—→谷氨酸发酵—→中和—→味精3、合成法原理:石油裂解气丙烯氧化氨化生成丙烯腈,通过羰化、氰氨化、水解等反应生成消旋谷氨酸,再经分割制成L-谷氨酸,然后制成味精。
丙烯→氧化、氨化→丙烯睛→谷氨酸→味精4、提取法原理:以废糖蜜为原料,先将废糖蜜中的蔗糖回收,再将废液用碱法水解浓缩,提取谷氨酸,然后制得味精。
水解、浓缩中和,提取废糖蜜————→谷氨酸————→味精二、味精的生产工艺图三、原料来源谷氨酸发酵以糖蜜和淀粉为主要原料。
糖蜜:是制糖工厂的副产物,分为甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜两大类。
淀粉:来自薯类、玉米、小麦、大米等1、淀粉的预处理(1)淀粉的水解原料→粉碎→加水→液化→糖化→淀粉水解糖(2)淀粉的液化在-淀粉酶的作用将淀粉水解生成糊精和低聚糖。
(3)淀粉的糖化在糖化酶(如曲霉菌糖化剂)的作用下将糊精和低聚糖水解成葡萄糖。
喷射液化器出口温度控制在100-105℃,层流罐温度维持在95-100 ℃,液化时间约1h,然后进行高温灭酶。
淀粉浆液化后,通过冷却器降温至60 ℃进入糖化罐,加入糖化酶进行糖化。
糖化温度控制在60 ℃左右,pH值,糖化时间48h.糖化结束后,将糖化罐加热至80-85 ℃,灭酶30min.过滤得葡萄糖液。
味精生产工艺流程.

用不锈钢制造的水解罐机械强度高,能耐酸, 碱,使用时间长,但成本较高. 搪瓷的水解罐(搪瓷衬里)优点是具有良好的耐 腐性能,耐浓盐酸和耐150℃的高温,但缺点 是质脆,若受到冲击就容易破碎且不能在搪瓷 设备上进行焊接。 衬耐酸砖及耐酸橡胶的加压糖化罐优点是承受 较大的压力,耐热,耐酸,机械强度也好,一 般本厂可以动手施工,但使用时间一长,瓷砖 有脱离现象,必须经常检查和保养。
设备图 示意图
环境条件引起谷氨酸合成的代谢转换
控制 因子 氧 NH+4 (不足)乳酸或琥珀酸 (不足)α-酮戊二酸
产物
谷氨酸(充足) 谷氨酸(适量) α-酮戊二酸(过量) 谷氨酰胺(过量)
生物 谷氨酸 (限量) 素 pH
乳酸或琥珀酸(充足) 谷氨酸(中性或微碱性) 缬氨酸
(酸性)N-乙酰-谷氨酰胺
味精生产普遍采用中温淀粉酶或高温淀粉酶液化, 高转化率液体糖化酶糖化的双酶法制糖工艺。 酶法制糖工艺,特别是采用耐高温淀粉酶液化的 新双酶法制糖工艺,其淀粉-酶的转化率和糖液 的质量均高于以前的酸法工艺或酸酶法工艺。 首先是将淀粉经由淀粉酶液化生成糊精,再由糖 化酶将糊精转化为葡萄糖。酶法制糖所得的产物 可称为酶法糖液,以区别于酸法等水解的糖液。
当前各味精厂主要是采用等电点或等电点- 离子交换法提取谷氨酸,优点是能节约酸碱 用量、产品得率高,易于操作等。与这两条 工艺路线相对应的主要设备是等电点罐和离 子交换柱,此外还有离心分离机、酸和碱高 位槽及调配罐等。
离子交换柱
离子交换法提取谷氨酸是将发酵液通过一定型 号的离子交换树脂(现国内多采用732强酸性阳 离子交换树脂),谷氨酸及其他阳离子先后被 树脂交换吸附,然后用热碱洗脱,强碱中的阳 离子将已被吸附的谷氨酸置换下来,收集谷氨 酸洗脱流分,冷却,加盐酸调pH=3.0~3.2进 行结晶,用离心机分离结晶析出的谷氨酸,树 脂经再生后重复使用。
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味精自动化生产工艺语文教学论文摘要:味精是发酵工业的典型产品之一,生产工序复杂,工艺参数要求严格。
目前国内味精生产的规模仍在继续扩大,企业竞争日益加剧,但是味精生产的自动化水平仍然较低,原料能源消耗大、设备利用率低,产品收率不稳定。
尤其是发酵过程的总体自动化技术落后,使味精生产的主要工序得不到有效的监控。
本文简要阐述了味精自动化生产的工艺流程。
要害词:味精、谷氨酸钠、自动化味精又称谷氨酸钠,在化学上称为L-谷氨酸单钠,是人们生活中重要的调味品之一。
在比较其生产工艺之前,先更正一下多食味精对身体健康有影响的错误观点,味精在化学上称为谷氨酸钠,其前体物质之一的谷氨酸是人类食物和人体蛋白质的重要成分。
在天然食品中,它比同一种蛋白质的其他氨基酸往往高出1~20倍。
成年人普通的一日三餐都需要摄入较多的谷氨酸,因为在人体各部分组织器官中,谷氨酸占的比例十分令人瞩目。
例如,血液中的谷氨酸占游离氨基酸的33,肝脏中占14,在大脑神经系统的灰质蛋白质和白质蛋白质中分别占24.9和26.8。
由此看来,一个机体正常的人天天在菜肴中适量放些味精,是不会有危害的,至于味精致癌、致畸或突变更是无从谈起。
美国实验生物学会经过10年的调查研究,公布味精是一种安全的调味品,列入了“实际无毒”的行列,并指明按现行量使用,对成人的确毫无损害。
1.味精的生产工艺流程简介味精的生产一般分为制糖、谷氨酸发酵、中和提取及精制等4个主要工序。
1.1液化和糖化因为大米涨价,目前大多数味精厂都使用淀粉作为原材料。
淀粉先要经过液化阶段。
然后在与β-淀粉酶作用进入糖化阶段。
首先利用α-淀粉酶将淀粉浆液化,降低淀粉粘度并将其水解成糊精和低聚糖,应为淀粉中蛋白质的含量低于原来的大米,所以经过液化的混合液可直接加入糖化酶进入糖化阶段,而不用像以大米为原材料那样液化后需经过板筐压滤机率去大量蛋白质沉淀。
液化过程中除了加淀粉酶还要加氯化钙,整个液化时间约30min。
一定温度下液化后的糊精及低聚糖在糖化罐内进一步水解为葡萄糖。
淀粉浆液化后,通过冷却器降温至60℃进入糖化罐,加入糖化酶进行糖化。
糖化温度控制在60℃左右,p H值4.5,糖化时间18~32h。
糖化结束后,将糖化罐加热至80~85℃,灭酶30min。
过滤得葡萄糖液,经过压滤机后进行油水分离(一冷分离,二冷分离),再经过滤后连续消毒后进入发酵罐。
1.2谷氨酸发酵发酵谷氨酸发酵过程消毒后的谷氨酸培养液在流量监控下进入谷氨酸发酵罐,经过罐内冷却蛇管将温度冷却至32℃,置入菌种,氯化钾、硫酸锰、消泡剂及维生素等,通入消毒空气,经一段时间适应后,发酵过程即开始缓慢进行。
谷氨酸发酵是一个复杂的微生物生长过程,谷氨酸菌摄取原料的营养,并通过体内特定的酶进行复杂的生化反应。
培养液中的反应物透过细胞壁和细胞膜进入细胞体内,将反应物转化为谷氨酸产物。
整个发酵过程一般要经历3个时期,即适应期、对数增长期和衰亡期。
每个时期对培养液浓度、温度、p H值及供风量都有不同的要求。
因此,在发酵过程中,必须为菌体的生长代谢提供适宜的生长环境。
经过大约34小时的培养,当产酸、残糖、光密度等指标均达到一定要求时即可放罐。
1.3谷氨酸提取与谷氨酸钠生产工艺该过程在提取罐中进行。
利用氨基酸两性的性质,谷氨酸的等电点在为pH3.0处,谷氨酸在此酸碱度时溶解度最低,可经长时间的沉淀得到谷氨酸。
粗得的官司谷氨酸经过干燥后分装成袋保存。
1.4谷氨酸钠的精制谷氨酸钠溶液经过活性碳脱色及离子交换柱除去Ca2、Mg2、Fe2离子,即可得到高纯度的谷氨酸钠溶液。
将纯净的谷氨酸钠溶液导入结晶罐,进行减压蒸发,当波美度达到295时放入晶种,进入育晶阶段,根据结晶罐内溶液的饱和度和结晶情况实时控制谷氨酸钠溶液输入量及进水量。
经过十几小时的蒸发结晶,当结晶形体达到一定要求、物料积累到80高度时,将料液放至助晶槽,结晶长成后分离出味精,送去干燥和筛选。
2.工艺比较2.1液化和糖化与大米相比,淀粉中的蛋白的含量较低,所以在液化完成后混合液不用经过板筐压滤机而直接进入糖化阶段。
糖化单元中,糖化罐是由原来分批罐经改装后串连而成的,使混合液经过串连罐的时间恰好为48小时。
如用自动化设备对液化糖化过程进行控制则主要控制回路有调浆罐温度及pH值控制、一次喷射温度控制、糖化温度控制。
调浆罐定容可采用流量或液位测量方式;调浆罐温度用进入盘管的蒸汽量控制在30℃;pH值用纯碱溶液控制在6.4。
这些系统均采用单回路PID控制,只要控制器参数调整适宜,都能满足控制要求。
淀粉浆在一次喷射液化过程中要设置喷射液化器出口温度控制系统,严格控制蒸汽喷射器出口物料的液化温度,将其最大动态偏差限制在工艺答应的范围内(通常为设定值±0.2℃)。
制糖过程的另一个重要控制系统是糖化罐的温度控制,要在整个糖化时间内保持稳定的温度,以利于液化淀粉转换成葡萄糖。
作者认为,因为液化及糖化属于原料处理阶段,所以卫生及自动化要求可以相对低一些。
在加上近几年味精产业不景气,规模小的厂家可以降低对原料预处理阶段自动化的要求。
2.2菌种及无菌空气的处理众所周知,在生物化工中菌种的优良直接影响到发酵产物的质量和产量。
厂家有专门的菌种培养和保藏设备,在微生物学上利用自然选育来防止菌种退化。
在生产之前,技术人员经过挑选将发酵菌种从保藏菌种中取出,经过摇瓶培养后投入种子罐进行扩大生产,最后在将菌种加入到发酵罐发酵。
空气纯化罐利用多层填充料对罐内填充,去处空气中存在的各种微生物,包括细菌和噬菌体。
空气纯化罐也是发酵前过程中的一个重要环节,谷氨酸菌的生长必须在有氧的环境下进行,根据不同的生长时期改变通风量,其中在对数增长期,由于菌体生存于发酵液中,发酵液中的溶解氧(DO值)对菌体极为重要。
假如纯化罐失效,而使进入发酵罐的空气中存在杂菌及有害噬菌体,这样会导致发酵过程被污染,从而影响发酵过程。
所以做好纯化罐的定期检修工作是非常重要的。
此两个工序前者因工作强度小而不需要机器自动化的介入,而后者因设备简单也不需要自动化。
两者的共同点都是要防止微生物污染。
2.3谷氨酸发酵过程的控制谷氨酸发酵是一个较为复杂的生化过程,要使菌体生长迅速、代谢正常、多出产物,必须为其提供良好的生长环境。
一般主要控制参数有通风量或溶解氧、发酵液pH值、发酵温度、罐压等。
因为发酵过程中菌体生长及次级代谢产物的合成都非常复杂,再加上发酵的规模较大,对各种影响因素灵敏,所以发酵过程比较适合运用自动化对生产进行相应的控制。
在生产过程中,溶解氧(通风量)的控制通过空气分配器的小孔将空气打入发酵罐底部,鼓泡而上,再经过充分的搅拌,对O2向液相扩散起到重要的作用。
因此,生物供氧不能简单停留在按发酵阶段调整通风量的设定值上,可以采用溶解氧在线分析器、排气CO2和O2浓度分析器组成了多变量的先进控制系统,计算机根据发酵液中实际氧含量及菌体生长代谢情况调节通风量控制系统的设定值和搅拌电机转速,对改善溶解氧的浓度起到了良好的作用。
pH值控制的控制采用了具有多种约束的非线性PID控制方法,以获得优良的控制效果。
温度控制根据发酵进行的时间和工艺要求设计一个最优发酵温度设定函数。
然后通过计算机根据此函数自动控制温度变化。
罐压控制通常控制在0.05~0.1MPa,以防止外界的不洁空气进入造成染菌,罐压过高将增大阻力与能耗。
罐压可以采用单回路PID 控制。
此外,自动补料及消沫控制程序通过监测过程糖液浓度降低计算初适时补糖的时机。
通常采用在一定的时间内,将一定量的糖液均匀流加到罐内的批量控制方法。
消沫可以采用带缓冲区的位式控制。
2.4提取过程提取过程要最大限度的获得发酵液中的谷氨酸,按照等电点分离的原理,可设计温度程序设定控制及pH程序设定控制。
在等电点中和控制过程中,pH控制精度要求较高、难度较大,这是由于中和过程开始时系统具有较大的灵敏度,使得初始加酸量难以控制适当,pH值极易出现超调,进而引起中和初期pH值的大幅度波动。
而在中和后期,随着pH值的降低,系统反应灵敏度减弱,若控制器仍按原来的规律和强度调节,达到中和终点的时间就会延长,因此,有必要引入控制器参数的自调整或非线性控制策略。
在中和过程中,温度和pH值必须同时按设定的参考轨迹同步变化,对温度和pH的变化速率也有严格的要求,pH与温度两个控制回路之间具有一定相关性。
在二次中和过程中,要将pH值从3.2调整到5.6,随着中和点的接近,系统静态放大系数逐渐增大,导致系统稳定性下降。
因此,二次中和过程与等电点中和具有相反的控制特性,这一工序必须设计两套不同的中和控制系统,以保证生产的需要。
2.5精制过程控制味精结晶过程要经过形成过饱和溶液、晶核形成及晶体成长3个阶段。
结晶的生长通常需要投入一定的晶核,这样可以使晶体生长速度加快。
这时必须严格控制结晶罐内的过饱和度,使之在增加晶种后,不产生新晶核,也不溶化晶种,即令结晶操作工作在介稳区,有利于晶核的稳定增长。
结晶操作的原则是要争取最大的结晶速度与收率,并获得均匀整洁的晶型。
为了满足上述要求,可通过自动化对真空度控制、料液浓度(过饱和度)、结晶罐的温度控制及液位等加以控制。
3、讨论随着计算机及自动化技术的不断发展,现代自动化技术在工业生产中的应用越来越广。
自动化的加入,让工业生产在效益大大提高的同时改善生产环境,减少人员的工作强度。
当然,对于我国处于发展中,国内一些味精企业规模较小的情况来说,实行大规模自动化无论在资金上还是人员上在短期都是比较困难的,所以笔者认为,在生产流程的主要阶段实行自动化控制还是具有可行性的。
参考文献1.于信令主编.味精工业手册,北京:中国轻工业出版社,19952.姜长洪等.谷氨酸发酵过程先进控制,化工自动化及仪表,2004:31(2)28-303.姜楠,姜长洪.味精生产全过程自动控制,食品与发酵工业2003:29(9)-91-944.王尚健,以淀粉料原料添加青霉素流加糖工艺是我国味精生产发展的方向,杭州食品科技1999(3)26-285.张宁.味精生产企业的技术改造探讨,闽西科技1994(1)-24-256.李继泽.发酵培养基连续灭菌工艺的改进,发酵科技通讯1992:21(4)22-24《浅论味精自动化生产工艺》,欢迎阅读浅论味精自动化生产工艺。